JP2021120556A - Evaporated fuel treatment device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両に設けられる蒸発燃料処理装置に関する。 The present invention relates to an evaporative fuel treatment device provided in a vehicle.
内燃機関を有する車両においては、内燃機関に用いられる液状の燃料が燃料タンクに貯留される。燃料タンク内の気相においては、温度に応じて、蒸発燃料の蒸気圧等によって圧力が発生している。燃料タンクに燃料を給油するときには、気相を構成する蒸発燃料を外部へ放出しないように、蒸発燃料を吸着可能なキャニスタを有する蒸発燃料処理装置を用いる。 In a vehicle having an internal combustion engine, the liquid fuel used for the internal combustion engine is stored in a fuel tank. In the gas phase in the fuel tank, pressure is generated by the vapor pressure of the evaporated fuel or the like according to the temperature. When refueling the fuel tank, an evaporative fuel treatment device having a canister capable of adsorbing the evaporative fuel is used so as not to release the evaporative fuel constituting the gas phase to the outside.
そして、燃料タンクへの給油を開始する前に、燃料タンクとキャニスタとを繋ぐベーパ配管に設けられた密閉弁を開けて、燃料タンク内の蒸発燃料をキャニスタの吸着材に吸着させる。キャニスタの吸着材に吸着された燃料成分は、内燃機関の吸気管に供給して、内燃機関の燃焼を行う際に利用される。また、燃料タンク内の蒸発燃料を、キャニスタをバイパスさせて内燃機関の吸気管に供給することもある。 Then, before starting refueling to the fuel tank, the airtight valve provided in the vapor pipe connecting the fuel tank and the canister is opened, and the evaporated fuel in the fuel tank is adsorbed on the adsorbent of the canister. The fuel component adsorbed on the adsorbent of the canister is supplied to the intake pipe of the internal combustion engine and used when the internal combustion engine is burned. In addition, the evaporated fuel in the fuel tank may be supplied to the intake pipe of the internal combustion engine by bypassing the canister.
蒸発燃料処理装置に用いられる密閉弁は、通常時は、燃料タンクとキャニスタとを繋ぐベーパ配管を閉じている。一方、制御装置からの密閉弁のアクチュエータへの信号があったときには、密閉弁によってベーパ配管が開けられる。密閉弁によるベーパ配管の開閉動作には、開度の調整をしない場合、開度の調整を2段階程度にする場合、開度を定量的に調整する場合等がある。 The closed valve used in the evaporative fuel treatment device normally closes the vapor pipe connecting the fuel tank and the canister. On the other hand, when there is a signal from the control device to the actuator of the closed valve, the vapor closed pipe is opened by the closed valve. In the opening / closing operation of the vapor pipe by the closed valve, there are cases where the opening degree is not adjusted, the opening degree is adjusted in about two steps, the opening degree is quantitatively adjusted, and the like.
ステッピングモータを用いて密閉弁の開度を定量的に調整する蒸発燃料処理装置としては、例えば、特許文献1に記載されたものがある。この蒸発燃料処理装置においては、燃料タンクの圧抜き時に、密閉弁としての封鎖弁のストローク量を変化させることによって、燃料タンクから、キャニスタに繋がるパージ配管へ流れる気体の流量を調整可能である。また、この蒸発燃料処理装置における封鎖弁は、燃料タンクの内圧が所定値以上低下したときの、弁座に対する弁可動部の開弁方向へのストローク量に基づいて、開弁開始位置を学習できるように構成されている。 As an evaporative fuel treatment device that quantitatively adjusts the opening degree of the closed valve using a stepping motor, for example, there is one described in Patent Document 1. In this evaporated fuel treatment device, the flow rate of gas flowing from the fuel tank to the purge pipe connected to the canister can be adjusted by changing the stroke amount of the sealing valve as the sealing valve when the fuel tank is depressurized. Further, the sealing valve in this evaporated fuel processing device can learn the valve opening start position based on the stroke amount of the valve movable portion with respect to the valve seat in the valve opening direction when the internal pressure of the fuel tank drops by a predetermined value or more. It is configured as follows.
特許文献1では、封鎖弁の開弁開始位置を学習するための閾値である所定値は、例えば、燃料タンクの内圧を検出するセンサの特性ばらつきや、車両走行等による液面揺れを考慮して設定されている。ところが、燃料であるガソリンは揮発性であることから、例えば、停車中であっても、周辺温度や燃料残量といった環境の変化に起因して、燃料タンクの内圧が変化しやすくなり、圧力脈動を生じるためにセンサによる検出値のばらつきが大きくなることがある。 In Patent Document 1, the predetermined value, which is a threshold value for learning the valve opening start position of the closing valve, takes into consideration, for example, variation in the characteristics of the sensor that detects the internal pressure of the fuel tank and liquid level fluctuation due to vehicle running or the like. It is set. However, since gasoline, which is a fuel, is volatile, the internal pressure of the fuel tank is likely to change due to changes in the environment such as the ambient temperature and the remaining amount of fuel even when the vehicle is stopped, resulting in pressure pulsation. May cause a large variation in the value detected by the sensor.
そのような場合に、開弁開始位置の学習が適切になされないと、開弁開始位置を基準とする密閉弁の開度を精度よく制御できなくなる。判定のための閾値は、誤学習を防止するには、環境要因による圧力脈動を考慮した大きさとするのがよいが、一方で、閾値が大きいと、圧力脈動が小さい環境において開弁開始位置の検知に時間が掛かり、実際の開弁開始位置からのずれが大きくなって、学習精度が低下するおそれがある。 In such a case, if the valve opening start position is not properly learned, the opening degree of the closed valve based on the valve opening start position cannot be accurately controlled. In order to prevent erroneous learning, the threshold value for judgment should be a size that takes into account the pressure pulsation due to environmental factors, but on the other hand, if the threshold value is large, the valve opening start position is set in an environment where the pressure pulsation is small. It takes time to detect, and the deviation from the actual valve opening start position becomes large, which may reduce the learning accuracy.
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたもので、密閉弁の開弁開始位置を精度よく学習して、密閉弁の開度をより適切に定量的に制御することができる蒸発燃料処理装置を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an evaporative fuel treatment apparatus capable of accurately learning the valve opening start position of a closed valve and controlling the opening of the closed valve more appropriately and quantitatively. It is what we are trying to provide.
本発明の一態様は、
内燃機関(61)及び燃料タンク(62)を有する車両(6)に設けられ、前記燃料タンク内の燃料が蒸発した蒸発燃料(F1)を処理する蒸発燃料処理装置(1)であって、
前記蒸発燃料を吸着する吸着材(22)を有するキャニスタ(2)と、
前記燃料タンクから前記キャニスタに繋がるベーパ配管(41)に設けられ、アクチュエータ(35)によって、前記ベーパ配管を開閉する開度を定量的に調整可能な密閉弁(3)と、
前記燃料タンクに設けられ、前記燃料タンク内の気相ガスの圧力(P)を検出する圧力センサ(44)と、
前記キャニスタから前記内燃機関の吸気管(611)に繋がるパージ配管(42)に設けられ、前記パージ配管を開閉するパージ弁(43)と、
前記密閉弁によって前記ベーパ配管を閉じて前記燃料タンクを密閉する密閉動作、前記密閉弁によって前記ベーパ配管を開けて、前記燃料タンク内の前記気相ガスを前記キャニスタへパージするベーパ動作(501)、前記パージ弁によって前記パージ配管を開けて、前記キャニスタ内の燃料成分を前記吸気管へパージするキャニスタパージ動作(502)、前記密閉弁によって前記ベーパ配管を開けるとともに前記パージ弁によって前記パージ配管を開けて、前記キャニスタをバイパスして前記燃料タンク内の前記気相ガスを前記吸気管へパージするパージ動作(503)、及び、前記ベーパ動作及び前記パージ動作の少なくとも一方における前記密閉弁の開度を学習する学習動作(504)のそれぞれを実行可能な制御装置(5)と、を備え、
前記制御装置は、
前記密閉弁の開度を決定するための開度指令量(K1)を前記アクチュエータに送信する開度指令部(51)と、
前記学習動作において、前記開度指令量がゼロから徐々に増加されるときに、前記気相ガスの圧力が低下を開始したときの前記開度指令量に基づいて、開弁開始量(K0)を学習する開弁開始学習部(52)と、
前記気相ガスの圧力が低下を開始したことを判定するための開弁閾値(TH)を、前記学習動作を開始する時点以前の前記気相ガスの圧力である学習前圧力(P0)に基づいて設定する開弁閾値設定部(53)と、を有しており、
前記ベーパ動作又は前記パージ動作を行うために前記密閉弁を開けるときに、前記開弁開始学習部による前記開弁開始量に基づいて前記開度指令部による前記開度指令量を決定する、蒸発燃料処理装置にある。
One aspect of the present invention is
An evaporative fuel processing apparatus (1) provided in a vehicle (6) having an internal combustion engine (61) and a fuel tank (62) to process the evaporated fuel (F1) in which the fuel in the fuel tank has evaporated.
A canister (2) having an adsorbent (22) for adsorbing the evaporated fuel,
A closed valve (3) provided in the vapor pipe (41) connected from the fuel tank to the canister, and the opening degree of opening and closing the vapor pipe can be quantitatively adjusted by an actuator (35).
A pressure sensor (44) provided in the fuel tank to detect the pressure (P) of the gas phase gas in the fuel tank, and
A purge valve (43) provided in a purge pipe (42) connected from the canister to the intake pipe (611) of the internal combustion engine to open and close the purge pipe.
A sealing operation of closing the vapor pipe by the sealing valve to seal the fuel tank, and a vapor operation of opening the vapor pipe by the sealing valve and purging the vapor phase gas in the fuel tank to the canister (501). A canister purge operation (502) in which the purge pipe is opened by the purge valve to purge the fuel component in the canister to the intake pipe, the vapor pipe is opened by the closed valve, and the purge pipe is opened by the purge valve. A purge operation (503) that opens and purges the gas phase gas in the fuel tank to the intake pipe by bypassing the canister, and an opening degree of the closed valve in at least one of the vapor operation and the purge operation. The control device (5) capable of executing each of the learning operations (504) is provided.
The control device is
An opening command unit (51) for transmitting an opening command amount (K1) for determining the opening of the closed valve to the actuator, and an opening command unit (51).
In the learning operation, when the opening command amount is gradually increased from zero, the valve opening start amount (K0) is based on the opening command amount when the pressure of the gas phase gas starts to decrease. With the valve opening start learning unit (52) to learn
The valve opening threshold (TH) for determining that the pressure of the gas phase gas has started to decrease is based on the pre-learning pressure (P0) which is the pressure of the gas phase gas before the time when the learning operation is started. It has a valve opening threshold value setting unit (53) and a valve opening threshold value setting unit (53).
When the closed valve is opened to perform the vapor operation or the purge operation, the opening command amount by the opening command unit is determined based on the valve opening start amount by the valve opening start learning unit, evaporation. Located in the fuel processing equipment.
前記一態様の蒸発燃料処理装置の制御装置は、密閉弁の開弁開始量を学習するための開弁閾値を固定値とせず、学習動作を開始する時点以前の気相ガスの圧力に応じた可変値とする。燃料タンク内における気相ガスは、周辺温度の高低や燃料残量の多少といった環境要因の影響で圧力が変化する脈動を生じる。圧力脈動の大きさは、気相ガスの圧力が高いほど、大きくなることが判明しており、密閉弁が閉弁状態にある学習前のタンク内圧から、圧力脈動を考慮した適切な開弁閾値を設定することができる。そして、気相ガスの圧力が高いときには、開弁閾値を大きくすることにより、学習時の誤判定を防止し、気相ガスの圧力が低いときには、開弁閾値を小さくすることにより、学習時の判定を迅速かつ精度よく行うことができる。さらに、学習により得られた密閉弁の開弁開始量を用いて、制御装置によるベーパ動作やパージ動作が行われることによって、密閉弁の開度を精度よく制御することができる。 The control device of the evaporative fuel treatment device of the above aspect does not set the valve opening threshold value for learning the valve opening start amount of the closed valve to a fixed value, but responds to the pressure of the gas phase gas before the time when the learning operation is started. It is a variable value. The gas phase gas in the fuel tank causes a pulsation in which the pressure changes due to the influence of environmental factors such as the high and low ambient temperature and the amount of fuel remaining. It has been found that the magnitude of the pressure pulsation increases as the pressure of the gas phase gas increases, and the appropriate valve opening threshold considering the pressure pulsation from the tank internal pressure before learning when the closed valve is closed. Can be set. Then, when the gas phase gas pressure is high, the valve opening threshold is increased to prevent erroneous determination during learning, and when the gas phase gas pressure is low, the valve opening threshold is decreased to reduce the valve opening threshold during learning. The determination can be made quickly and accurately. Further, the opening degree of the closed valve can be accurately controlled by performing the vapor operation and the purge operation by the control device using the valve opening start amount of the closed valve obtained by learning.
前記一態様の蒸発燃料処理装置によれば、密閉弁の開弁開始位置を精度よく学習して、密閉弁の開度をより適切に定量的に制御することができる蒸発燃料処理装置を提供することができる。
なお、本発明の各態様において示す各構成要素のカッコ書きの符号は、実施形態における図中の符号との対応関係を示すが、各構成要素を実施形態の内容のみに限定するものではない。
According to the evaporative fuel processing apparatus of the above aspect, there is provided an evaporative fuel processing apparatus capable of accurately learning the valve opening start position of the closed valve and controlling the opening degree of the closed valve more appropriately and quantitatively. be able to.
The reference numerals in parentheses of each component shown in each aspect of the present invention indicate the correspondence with the reference numerals in the drawings in the embodiment, but the respective components are not limited to the contents of the embodiment.
前述した蒸発燃料処理装置にかかる好ましい実施形態について、図面を参照して説明する。
<実施形態1>
本形態の蒸発燃料処理装置1は、図1に示すように、内燃機関61及び燃料タンク62を有する車両6に設けられて使用され、燃料タンク62内の燃料Fが蒸発した蒸発燃料F1を処理するものである。蒸発燃料処理装置1は、キャニスタ2、ベーパ配管41、密閉弁3、圧力センサ44、パージ配管42、パージ弁43、及び制御装置5を備える。
A preferred embodiment of the above-mentioned evaporated fuel treatment apparatus will be described with reference to the drawings.
<Embodiment 1>
As shown in FIG. 1, the evaporated fuel processing apparatus 1 of the present embodiment is provided and used in a vehicle 6 having an
キャニスタ2は、蒸発燃料F1を吸着する吸着材22を有する。ベーパ配管41は、燃料タンク62からキャニスタ2に繋がるものである。密閉弁3は、ベーパ配管41に設けられており、アクチュエータとしてのステッピングモータ35によって、ベーパ配管41を開閉する開度を定量的に調整可能である。圧力センサ44は、燃料タンク62に設けられており、燃料タンク62内の気相ガスGの圧力Pを検出するものである。パージ配管42は、キャニスタ2から内燃機関61の吸気管611に繋がるものである。パージ弁43は、パージ配管42に設けられており、パージ配管42を開閉するものである。
The
図2に示すように、制御装置5は、密閉動作、ベーパ動作501、キャニスタパージ動作502、パージ動作503及び学習動作504のそれぞれを実行可能である。
密閉動作は、密閉弁3によってベーパ配管41を閉じて燃料タンク62を密閉する動作である。
ベーパ動作501は、密閉弁3によってベーパ配管41を開けて、燃料タンク62内の気相ガスGをキャニスタ2へパージする動作である。
キャニスタパージ動作502は、パージ弁43によってパージ配管42を開けて、キャニスタ2内の燃料成分を吸気管611へパージする動作である。
パージ動作503は、密閉弁3によってベーパ配管41を開けるとともにパージ弁43によってパージ配管42を開けて、キャニスタ2をバイパスして燃料タンク62内の気相ガスGを吸気管611へパージする動作である。
学習動作504は、ベーパ動作501及びパージ動作503の少なくとも一方における密閉弁3の開度を学習する動作である。
As shown in FIG. 2, the
The sealing operation is an operation in which the
The
The
The
The
また、制御装置5は、開度指令部51、開弁開始学習部52及び開弁閾値設定部53を有し、ベーパ動作501又はパージ動作503を行うために密閉弁3を開けるときに、開弁開始学習部52による開弁開始量K0に基づいて開度指令部51による開度指令量K1を決定する。
開度指令部51は、密閉弁3の開度を決定するための開度指令量K1をステッピングモータ35に送信する制御部位である。
開弁開始学習部52は、学習動作504において、開度指令量K1がゼロから徐々に増加されるときに、気相ガスGの圧力Pが低下を開始したときの開度指令量K1に基づいて、開弁開始量K0を学習する制御部位である。
開弁閾値設定部53は、気相ガスGの圧力Pが低下を開始したことを判定するための開弁閾値THを、学習動作504を開始する時点以前の気相ガスGの圧力Pである学習前圧力P0に基づいて設定する制御部位である。
Further, the
The opening degree command unit 51 is a control portion that transmits an opening degree command amount K1 for determining the opening degree of the sealing
The valve opening start learning unit 52 is based on the opening command amount K1 when the pressure P of the gas phase gas G starts to decrease when the opening command amount K1 is gradually increased from zero in the
The valve opening threshold setting unit 53 sets the valve opening threshold TH for determining that the pressure P of the gas phase gas G has started to decrease, and is the pressure P of the gas phase gas G before the time when the
好適には、制御装置5は、圧力低下量検出部54を有することができる。圧力低下量検出部54は、学習前圧力P0から、開度指令量K1がゼロから徐々に増加されるときの気相ガスGの圧力Pを減算した値である圧力低下量ΔPを検出する制御部位である。このとき、開弁開始学習部52は、内燃機関61の停止時又は運転開始時に学習動作504を行って、圧力低下量検出部54にて検出される圧力低下量ΔPが、開弁閾値TH以上となったときに、気相ガスの圧力Pが低下を開始したと判定することができる。
Preferably, the
さらに、制御装置5は、関係学習部55、開度補正部56、閾値マップM及び関係マップである圧力関係マップM1を有することができる。
Further, the
以下に、本形態の蒸発燃料処理装置1について詳説する。
(蒸発燃料処理装置1)
図1に示すように、蒸発燃料処理装置1は、車両6において、燃料タンク62内の気相ガスGを構成する蒸発燃料F1を、燃料タンク62への燃料Fの補給時に大気へ放出しないようにするために用いられる。燃料タンク62内の蒸発燃料F1は、キャニスタ2に蓄えられた後に内燃機関61の吸気管611に放出される、又はキャニスタ2をバイパスして内燃機関61の吸気管611に放出される。そして、蒸発燃料F1の燃料成分は、内燃機関61における燃焼に使用される。
The evaporative fuel processing apparatus 1 of this embodiment will be described in detail below.
(Evaporated fuel processing device 1)
As shown in FIG. 1, the evaporative fuel processing device 1 does not release the evaporative fuel F1 constituting the gas phase gas G in the
吸気管611から内燃機関61に供給される燃焼用空気Aの流量は、吸気管611内に配置されたスロットルバルブ612の操作を受けて調整される。内燃機関61には、燃料タンク62から供給される燃料Fを噴射する燃料噴射装置63が配置されている。
The flow rate of the combustion air A supplied from the
(燃料タンク62)
図1に示すように、燃料タンク62は、内燃機関61の燃焼運転に使用される燃料Fを貯留するものである。燃料タンク62には、外部から燃料Fが給油されるときに使用される給油口621と、ベーパ配管41が繋がるパージ口622と、内燃機関61の燃料噴射装置63へ燃料Fを供給するときに使用される燃料ポンプ623とが設けられている。
(Fuel tank 62)
As shown in FIG. 1, the
給油口621には、通常時に給油口621を閉口するとともに、給油時に給油口621を開口するキャップが配置されている。燃料タンク62内には、気相ガスGの圧力Pを感知して、給油ノズルによる給油を停止させるためのセンサが配置されている。燃料ポンプ623は、燃料タンク62の液相を構成する燃料を燃料噴射装置63へ供給するものである。
The
(キャニスタ2)
図1に示すように、キャニスタ2は、ケース21と、ケース21内に配置されて、蒸発燃料(気化燃料)F1を吸着する活性炭等の吸着材22を有する。キャニスタ2のケース21には、ベーパ配管41に繋がれる、気相ガスGの入口211と、パージ配管42に繋がれる、燃料成分の出口212と、大気に開放可能な圧抜き口213とが設けられている。圧抜き口213には、大気に開放可能な圧抜き口213を開閉するための開閉弁23が配置されている。燃料タンク62の気相からキャニスタ2へ気相ガスGをパージ(排気)するときには、開閉弁23によって圧抜き口213が大気に開放される。そして、キャニスタ2においては、吸着材22に気相ガスGにおける蒸発燃料F1中の燃料成分が吸着され、キャニスタ2内の圧力は大気圧と同等になる。
(Canister 2)
As shown in FIG. 1, the
また、キャニスタ2の吸着材22に吸着された燃料成分は、パージ配管42を通過して内燃機関61の吸気管611に放出される。このときには、キャニスタ2の圧抜き口213が大気に開放されるとともに、パージ弁43によってパージ配管42が開けられる。そして、圧抜き口213からキャニスタ2内に入る大気の圧力と、吸気管611に生じる負圧力との差圧を利用した空気の流れによって、吸着材22に吸着された燃料成分が内燃機関61の吸気管611に放出される。
Further, the fuel component adsorbed on the adsorbent 22 of the
(密閉弁3)
図3及び図4に示すように、本形態の密閉弁3は、ハウジング31、バルブガイド32、バルブ33、バルブ側スプリング34、ステッピングモータ35及びガイド側スプリング36を備える。ハウジング31は、密閉弁3のケースを構成するものであり、ベーパ配管41に接続される密閉流路311を有する。バルブガイド32は、ステッピングモータ35の回転力を推進力に換えて、ハウジング31に対して進退可能である。バルブ33は、バルブガイド32に対してスライド可能に係合しており、ハウジング31の密閉流路311を開閉するものである。
(Sealed valve 3)
As shown in FIGS. 3 and 4, the
バルブ側スプリング34は、バルブガイド32とバルブ33との間に挟まれており、密閉流路311を閉じる方向にバルブ33を付勢している。ガイド側スプリング36は、バルブガイド32の外周に配置されており、ステッピングモータ35の出力軸351とバルブガイド32との間に生じるがたつき(バックラッシ)を緩和するためのものである。
The valve-
(ハウジング31)
図3及び図4に示すように、ハウジング31は、バルブガイド32を収容する収容穴310と、収容穴310に連通された密閉流路311とを有する。収容穴310は、ハウジング31における軸線方向Lの基端側L2から形成されている。密閉流路311は、燃料タンク62に接続されて気相ガスGが流入する流入部312と、キャニスタ2へ気相ガスGを流出させる流出部314とを有する。流入部312は、収容穴310の先端側L1において収容穴310と平行に形成されており、流出部314は、収容穴310に垂直に形成されている。
(Housing 31)
As shown in FIGS. 3 and 4, the
(軸線方向L)
軸線方向Lは、バルブ33が密閉流路311を開閉する方向と平行な方向である。密閉弁3の軸線方向Lにおいて、ステッピングモータ35が配置された側を基端側L2といい、バルブ33によって密閉流路311が塞がれる側を先端側L1という。
(Axial direction L)
The axial direction L is a direction parallel to the direction in which the
(バルブガイド32)
図3及び図4に示すように、バルブガイド32は、ステッピングモータ35の出力軸351に螺合された中心軸部321と、中心軸部321の周りに形成されたガイド円板部322と、ガイド円板部322の周縁部から突出して円筒形状に形成されたガイド筒部323と、ガイド筒部323の内周面に形成されてバルブ33を係止する係止部323aとを有する。ステッピングモータ35の出力軸351の外周には、おねじ352が形成されている。バルブガイド32の中心軸部321の中心には、中空穴321aが形成されており、中空穴321aの内周には、ステッピングモータ35の出力軸351のおねじ352に螺合されるめねじ321bが形成されている。係止部323aは、ガイド筒部323の内周面から内周側に突出する突出部によって構成されている。ステッピングモータ35の本体は、ハウジング31に固定されている。
(Valve guide 32)
As shown in FIGS. 3 and 4, the
(バルブ33)
図3及び図4に示すように、バルブ33は、バルブガイド32のガイド筒部323の内周側に配置されて係止部323aに係止される被係止突起331aが設けられたバルブ筒部331と、バルブ筒部331の端部を閉塞するバルブ閉塞板部332と、バルブ閉塞板部332に設けられて密閉流路311の開口部313を封止する環形状の封止材333とを有する。バルブ筒部331は、バルブ側スプリング34の外周をガイドする円筒形状に形成されている。被係止突起331aは、バルブ筒部331の軸線方向Lの基端側L2の端部において、外周側に突出して形成されている。バルブ閉塞板部332及び被係止突起331aは、バルブガイド32のガイド筒部323の内周によって軸線方向Lにガイドされる。
(Valve 33)
As shown in FIGS. 3 and 4, the
封止材333は、ハウジング31における、密閉流路311の流入部312の開口部313の周縁部に配置される。封止材333の軸線方向Lの先端側L1には、ハウジング31における、密閉流路311の流入部312の開口部313の周縁部に接触して弾性変形する封止部333aが形成されている。封止部333aの全周の軸線方向Lにおける先端側L1の位置は、バルブ閉塞板部332の軸線方向Lの基端側L2の表面と平行な仮想平面内にある。
The sealing
バルブ33は、バルブ側スプリング34によって軸線方向Lの先端側L1に付勢されており、バルブ33のバルブ筒部331の被係止突起331aがバルブガイド32のガイド筒部323の係止部323aによって係止されることによって、バルブガイド32内に維持されている。バルブ33は、図3に示すように、バルブ側スプリング34の付勢力を受けて密閉流路311を閉口する閉口位置301と、図4に示すように、バルブガイド32の軸線方向Lの基端側L2への移動量に応じて、密閉流路311の開口量が決定される開口位置302とに移動可能である。閉口位置301は、バルブ33の初期位置(通常位置)を構成し、バルブ33の通常状態においては、バルブ33の封止材333によって密閉流路311が閉口されている。
The
図3に示すように、バルブ33の封止材333の封止部333aによって密閉流路311の流入部312の開口部313が閉塞されるときには、バルブ側スプリング34が弾性復帰しようとする付勢力によって、バルブ閉塞板部332に軸線方向Lの先端側L1へ作用する力が、流入部312における気相ガスGによる圧力によって、バルブ閉塞板部332に軸線方向Lの基端側L2へ作用する力よりも大きくなっている。これにより、バルブ33が閉口位置301に維持され、密閉流路311が閉口された状態が維持される。
As shown in FIG. 3, when the
一方、図4に示すように、密閉流路311の流入部312の開口部313を開口するために、ステッピングモータ35によってバルブガイド32が軸線方向Lの基端側L2に移動するときには、バルブガイド32とともにバルブ33及びバルブ側スプリング34も軸線方向Lの基端側L2に移動する。そして、バルブ33の封止材333における封止部333aが、ハウジング31における、密閉流路311の流入部312の開口部313の周縁部から離れ、バルブ33が開口位置302に移動し、密閉流路311が開口される。こうして、ステッピングモータ35に通電される駆動パルスの数に応じて、バルブガイド32、バルブ33及びバルブ側スプリング34が軸線方向Lの基端側L2に移動する量が決まる。これにより、密閉流路311の開口量が定量的に決定される。
On the other hand, as shown in FIG. 4, when the
(バルブ側スプリング34,ガイド側スプリング36)
図3及び図4に示すように、バルブ側スプリング34及びガイド側スプリング36は、素線としての丸線が螺旋状に捩じられた圧縮コイルばね(ねじりコイルばね)から構成されている。バルブ側スプリング34は、密閉流路311を閉じるバルブ33に所定の付勢力を付与して、この付勢力を利用してバルブ33を閉口位置301に維持するためものである。ガイド側スプリング36は、バルブガイド32のガイド筒部323の外周に配置されている。ガイド側スプリング36は、ガイド筒部323に形成された段差部323bと、ハウジング31における、密閉流路311の流入部312の開口部313の周縁部との間に挟まれている。
(
As shown in FIGS. 3 and 4, the valve-
バルブガイド32がガイド側スプリング36によって軸線方向Lの基端側L2に付勢されていることにより、ステッピングモータ35の出力軸351のおねじ352と、バルブガイド32の中心軸部321の中心穴のめねじ321bとの間の隙間が軸線方向Lの一方側に寄せられる。これにより、ステッピングモータ35の出力軸351が回転する際に、出力軸351とバルブガイド32との間の軸線方向Lのがたつき(バックラッシ)が抑えられる。
Since the
(パージ弁43)
図1に示すように、パージ弁43は、キャニスタ2の吸着材22に吸着された燃料成分を内燃機関61の吸気管611へパージ(排出)するとき、及び燃料タンク62の気相ガスGを内燃機関61の吸気管611へパージ(排出)するときに、パージ配管42を開けるよう構成されている。本形態のパージ弁43は、パージ配管42をオン・オフ的に開閉する機能を有するものである。
(Purge valve 43)
As shown in FIG. 1, the
パージ弁43は、パルス状の通電指令によって開閉を繰り返すとともに、パルス幅におけるオンとオフの比率を変調して、パージ配管42を開ける開度を定量的に変化させるものとすることもできる。この場合には、キャニスタパージ動作502において、パージ弁43を流れる、燃料成分を含むパージガスの流量を適宜調整することができる。また、パージ弁43は、パージ配管42を開ける開度を定量的に変化させることができる制御弁によって構成することもできる。
The
(圧力センサ44)
図1に示すように、圧力センサ44は、燃料タンク62における気相ガスGの圧力Pを検出する圧力計によって構成されている。燃料タンク62内の気相ガスGの圧力Pのほとんどは、蒸発燃料F1の蒸気圧による。
(Pressure sensor 44)
As shown in FIG. 1, the
(制御装置5)
図1及び図2に示すように、蒸発燃料処理装置1の制御装置5は、車両6の制御装置内に構成されている。密閉弁3、パージ弁43、開閉弁23は、出力機器として車両6の制御装置5に接続されており、制御装置5からの指令を受けて開閉動作が可能である。制御装置5から、密閉弁3におけるステッピングモータ35へ所定の駆動パルス数の通電が行われたときには、バルブ33が密閉流路311の開口部313を開ける。圧力センサ44は、入力機器として車両6の制御装置5に接続されており、制御装置5へ圧力Pの情報を送信可能である。
(Control device 5)
As shown in FIGS. 1 and 2, the
また、制御装置5には、燃料タンク62の内外に設けられた各種センサ等から、燃料タンク62の内部環境又はその周辺環境に関する種々の環境情報が送信可能である。このような環境情報としては、例えば、燃料タンク62又はその周辺温度を検出する温度センサS1からの温度情報、燃料タンク62における燃料Fの残量を検出する液面センサS2からの燃料残量情報、燃料タンク62の燃料Fの種類や性状から定まる燃料Fの揮発性情報、車両6の走行履歴情報等が挙げられる。温度情報や燃料残量情報は、内燃機関61の運転状態等に基づいて推定される情報であってもよい。
Further, various environmental information regarding the internal environment of the
なお、蒸発燃料処理装置1の制御装置5は、車両6の制御装置とは別に設け、車両6の制御装置とデータの送受信ができるように接続されていてもよい。
The
車両6の内燃機関(エンジン)61は、通常状態においては、スロットルバルブ612の開度によって吸気管611への燃焼用空気Aの供給量(質量)が調整されるとともに、燃料噴射装置63の噴射量によって内燃機関61への燃料Fの供給量(質量)が調整される。そして、制御装置5によって、燃料の供給量に対する燃焼用空気の供給量としての空燃比(A/F)が目標空燃比になるように制御される。
In the normal state of the internal combustion engine (engine) 61 of the vehicle 6, the supply amount (mass) of the combustion air A to the
燃料タンク62又はキャニスタ2から吸気管611へ蒸発燃料F1のパージがされないときには、内燃機関61への燃料供給は、燃料噴射装置63による噴射燃料F2の供給のみとなり、内燃機関61においては、通常のフィードバック制御が行われる。パージ動作503又はキャニスタパージ動作502が行われることによって、キャニスタ2又は燃料タンク62から内燃機関61の吸気管611へ蒸発燃料F1がパージされるときには、内燃機関61における空燃比が調整されるよう、制御装置5によって、燃料噴射装置63から内燃機関61へ供給される燃料の供給量が絞られる。
When the evaporated fuel F1 is not purged from the
(制御装置5による各動作501,502,503,504)
制御装置5による密閉動作は、密閉弁3のバルブ33が密閉流路311の開口部313を閉口し、燃料タンク62の密閉状態を維持する動作のことをいう。密閉動作は、ステッピングモータ35の出力軸351の回動位置が保持されて、バルブ33が閉口位置(初期位置)301にある状態が維持されることを示す。蒸発燃料処理装置1の通常時においては、制御装置5の密閉動作が行われている。
(Each operation by the
The sealing operation by the
制御装置5によるベーパ動作501は、燃料タンク62に給油を行う前に、燃料タンク62内の気相ガスGをキャニスタ2にパージするときに行われる。ベーパ動作501が行われることにより、燃料タンク62内の気相ガスGの圧力Pが低下し、燃料タンク62の給油口621が開けられるときに、燃料タンク62の気相ガスGにおける蒸発燃料F1が大気に放出されることが防止される。
The
制御装置5によるキャニスタパージ動作502は、キャニスタ2の吸着材22に吸着された燃料成分を、内燃機関61における、燃料と燃焼用空気との混合気の燃焼に利用するときに行われる。
The
制御装置5によるパージ動作503は、燃料タンク62に給油が行われた後、内燃機関61が燃焼運転を行う際に、燃料タンク62内の気相ガスGを内燃機関61の吸気管611にパージするときに行われる。パージ動作503においては、気相ガスG中の蒸発燃料F1がキャニスタ2の吸着材22に吸着されずに、キャニスタ2の一部を通過する。パージ動作503が行われることにより、内燃機関61の燃焼運転中において、燃料タンク62内の気相ガスGの圧力Pを低下させることができる。
In the
制御装置5による学習動作504は、制御装置5による密閉動作が行われている最中に、開度指令部51からステッピングモータ35への開度指令量K1をゼロから徐々に増加させることによって行う。また、学習動作504は、密閉動作が行われている最中に、燃料タンク62内の気相ガスGの圧力Pが変化する過程において行われる。
The
学習動作504により、燃料タンク62の密閉状態、すなわち、密閉弁3のバルブ33が密閉流路311の開口部313を閉口している状態から、ステッピングモータ35への指令量の増加によって、ある時点でバルブ33が開口部313を離れると、密閉流路311が開口する。このときの燃料タンク62内の気相ガスGの圧力Pの変化と開度指令量K1に基づいて、開弁開始量K0との関係が学習される。さらに、学習動作504を開始する時点以前の気相ガスGの圧力Pが異なる複数の場合について、学習動作504を行うことによって、開弁開始量K0と気相ガスGの圧力Pとの圧力関係マップM1が得られる。
By the
(制御装置5の具体的構成)
図2に示すように、制御装置5は、開度指令部51、開弁開始学習部52、開弁閾値設定部53、圧力低下量検出部54、関係学習部55及び開度補正部56を有する。制御装置5は、密閉弁3に生じる不感帯としての開弁開始量K0を学習する機能、及び不感帯を補正する機能を有する。不感帯を学習する機能は、密閉弁3を駆動するステッピングモータ35への指令量が所定量になったときに初めて密閉弁3が開くことに着目し、この所定量を学習する機能である。不感帯を補正する機能は、学習した所定量分だけ指令量を増やす補正を行う機能である。
(Specific configuration of control device 5)
As shown in FIG. 2, the
制御装置5において、開度指令部51は、密閉弁3の開度を決定するための開度指令量K1をステッピングモータ35に送信するよう構成されている。開弁開始学習部52は、不感帯を学習する機能を有するものであり、気相ガスGの圧力Pが低下を開始したときの開度指令量K1に基づいて、開弁開始量K0を学習するよう構成されている。
本形態においては、気相ガスGの圧力Pが低下を開始するときを、密閉弁3が閉じた状態から開いた状態に変化したとき、すなわち、密閉弁3の開弁開始位置に達したときとすることができる。
In the
In the present embodiment, when the pressure P of the gas phase gas G starts to decrease, when the
開弁閾値設定部53は、気相ガスGの圧力Pが低下を開始したことを判定するための開弁閾値THを設定する。開弁閾値THは、学習動作504を開始する時点以前の気相ガスGの圧力Pである学習前圧力P0に基づいて、予め記憶している閾値マップMに照合して、設定するよう構成されている。
The valve opening threshold setting unit 53 sets the valve opening threshold TH for determining that the pressure P of the gas phase gas G has started to decrease. The valve opening threshold TH is configured to be set by collating with the threshold map M stored in advance based on the pre-learning pressure P0, which is the pressure P of the gas phase gas G before the time when the
圧力低下量検出部54は、学習前圧力P0から、開度指令量K1がゼロから徐々に増加されるときの気相ガスGの圧力Pを減算した値である圧力低下量ΔPを検出するよう構成されている。そして、開弁開始学習部52は、圧力低下量検出部54にて検出される圧力低下量ΔPが、開弁閾値TH以上となったときに、気相ガスGの圧力Pが低下を開始したと判定する。 The pressure drop detection unit 54 detects the pressure drop ΔP, which is the value obtained by subtracting the pressure P of the gas phase gas G when the opening command amount K1 is gradually increased from zero from the pre-learning pressure P0. It is configured. Then, the valve opening start learning unit 52 started to decrease the pressure P of the gas phase gas G when the pressure decrease amount ΔP detected by the pressure decrease amount detecting unit 54 became equal to or higher than the valve opening threshold value TH. Is determined.
関係学習部55は、学習動作504において、開弁開始学習部52が、複数の異なる学習前圧力P0に対応する複数の異なる開弁開始量K0を学習するときの、複数の異なる学習前圧力P0に対応する気相ガスGの圧力Pと開弁開始量K0との関係を学習する。そして、開弁開始量K0と気相ガスGの圧力Pとの関係を示す圧力関係マップM1を作成するよう構成されている。
In the
開度補正部56は、不感帯を補正する機能を有するものであり、ベーパ動作501又はパージ動作503を行うために密閉弁3を開けるときに圧力センサ44によって検出される気相ガスGの圧力Pである動作時圧力Paを圧力関係マップM1に照合して、このときの開弁開始量K0である動作時開弁開始量Kaを読み取り、開度指令部51による開度指令量K1を動作時開弁開始量Kaによって補正するよう構成されている。
The opening degree correction unit 56 has a function of correcting the dead zone, and the pressure P of the gas phase gas G detected by the
(開度指令部51)
図2に示すように、制御装置5の開度指令部51は、ベーパ動作501、パージ動作503及び学習動作504において、開度指令量K1として、密閉弁3のステッピングモータ35を駆動するための所定数の駆動パルスをステッピングモータ35に送信する。開度指令部51による開度指令量K1は、ステッピングモータ35を駆動するための駆動パルスの数によって決定される。ステッピングモータ35に送信される駆動パルスによってステッピングモータ35の出力軸351が所定角度だけ回動し、これに伴ってバルブガイド32、バルブ33及びバルブ側スプリング34が所定量だけ軸線方向Lにストローク(移動)する。
(Opening command unit 51)
As shown in FIG. 2, the opening command unit 51 of the
図3及び図4に示すように、密閉弁3の開度は、ステッピングモータ35に送信するパルス数に応じて決定される。ただし、密閉弁3には、不感帯が存在し、不感帯は、密閉弁3のバルブ33が閉口位置301にある状態において、ステッピングモータ35へステップ状の通電を行っても、バルブ33が実際に閉口位置301から移動しないパルス数、換言すれば、バルブ33の封止材333が密閉流路311から離れず、気相ガスGの圧力Pが低下を開始しない間に送信されるパルスの数の積算値として表される。また、不感帯となるパルス数は、密閉弁3の開弁開始量K0として表される。
As shown in FIGS. 3 and 4, the opening degree of the
図5に示すように、開弁開始量K0は、密閉弁3の不感帯を補うものであり、開弁開始量K0が開度指令部51による開度指令量K1に加えられることにより、開度指令量K1によって密閉弁3の開度を、ゼロから比例的に変化させることを可能にする。開度指令部51は、ベーパ動作501及びパージ動作503において、目標流量の気相ガスGが密閉弁3を流れるよう開度指令量K1を決定する。
As shown in FIG. 5, the valve opening start amount K0 compensates for the dead zone of the
このとき、開弁開始量K0は、気相ガスGの圧力Pによっても変動し、開度指令量K1と密閉弁3の開度との関係が変化する。そのため、開弁開始量K0は、開度指令部51による開度指令量K1を補正するための開度補正量として捉えることもできる。その場合には、気相ガスGの圧力Pに応じて、開度補正量としての開弁開始量K0が変化する。
At this time, the valve opening start amount K0 also changes depending on the pressure P of the gas phase gas G, and the relationship between the opening command amount K1 and the opening degree of the
(圧力関係マップM1)
図6に示すように、開弁開始量K0と気相ガスGの圧力Pとの圧力関係マップM1において、開弁開始量K0は、圧力センサ44によって検出される気相ガスGの圧力Pが高くなるほど小さくなる。換言すれば、検出される気相ガスGの圧力Pが低くなるほど、密閉弁3の不感帯が大きくなって、密閉弁3が開きにくくなる。圧力関係マップM1は、車両6及び蒸発燃料処理装置1の使用が開始された後に、開弁開始量K0を用いて開度指令量K1を補正するために用いられる。使用が開始される際に又はそれに先立って、学習動作504を繰り返し行って、開弁開始量K0と気相ガスGの圧力Pの関係を学習することにより、初期マップを作成することもできる。使用が開始された後は、学習動作504を適時行うことにより、開弁開始量K0を学習して、圧力関係マップM1を更新することができる。
(Pressure relationship map M1)
As shown in FIG. 6, in the pressure relationship map M1 between the valve opening start amount K0 and the pressure P of the gas phase gas G, the valve opening start amount K0 is the pressure P of the gas phase gas G detected by the
(開弁開始学習部52)
図3及び図4に示すように、開弁開始学習部52は、学習動作504が行われる際に、バルブ33が閉口位置(初期位置)301にある状態において、開度指令部51からステッピングモータ35に送信される開度指令量K1と、圧力センサ44から受信する気相ガスGの圧力Pとを監視して、その変化から開弁開始量K0を学習する。具体的には、開度指令量K1をゼロから徐々に増加させていき、気相ガスGの圧力Pの低下量が、所定値以上となったときに、気相ガスGの圧力Pが低下を開始した、と判定する。そして、気相ガスGの圧力Pが低下を開始したときの開度指令量K1を、開弁開始量K0とすることができる。
(Valve opening start learning unit 52)
As shown in FIGS. 3 and 4, the valve opening start learning unit 52 is a stepping motor from the opening command unit 51 in a state where the
例えば、ベーパ動作501において、燃料タンク62からキャニスタ2へパージする際、気相ガスGの流量は、少な過ぎると気相ガスGのパージに時間が掛かり、多過ぎると気相ガスG中の蒸発燃料F1が吸着材22に多量に吸着されてしまう。そのため、密閉弁3の不感帯に相当する開弁開始量K0を精度よく学習して、密閉弁3の開度を適切に設定する必要がある。学習動作504は、密閉弁3を開けるベーパ動作501又はパージ動作503に際して実行することができ、学習機会を増やすことにより、複数の異なる気相ガスGの圧力Pにおける開弁開始量K0を学習して、圧力関係マップM1に反映させることができる。
For example, in the
好適には、開弁開始学習部52は、内燃機関61の停止時又は運転開始時に学習動作504を行うことができる。内燃機関61の停止時は、例えば、停車して給油する際にベーパ動作501が実行される。また、運転開始時にイグニッションスイッチをオンして運転を開始する際に、学習動作504のためにベーパ動作501を実行して、開弁開始量K0を学習することができる。これらの場合は、いずれも車両6が停車しているので、車両走行による圧力変動の影響を抑制することができる。走行中にパージ動作503を行うために密閉弁3を開ける際に学習動作504を行うこともでき、学習機会を増やすことができる。
Preferably, the valve opening start learning unit 52 can perform the
(開弁閾値設定部53)
図7、図8に示すように、開弁閾値設定部53は、気相ガスGの圧力Pが低下を開始したと判定するための所定値である開弁閾値THを、可変値として、学習動作504を開始する時点以前の学習前圧力P0に応じて設定する。学習前圧力P0は、開度指令量K1がゼロから増加するより前で燃料タンク62が密閉状態にあるときの気相ガスGの圧力Pであり、圧力Pの低下量を算出するための基準値となる。学習前圧力P0は、学習動作504を開始する直前の所定区間において、圧力センサ44から受信する複数の気相ガスGの圧力Pを平均化した値であってもよく、脈動成分の影響を低減することができる。
(Valve opening threshold setting unit 53)
As shown in FIGS. 7 and 8, the valve opening threshold setting unit 53 learns the valve opening threshold TH, which is a predetermined value for determining that the pressure P of the gas phase gas G has started to decrease, as a variable value. It is set according to the pre-learning pressure P0 before the time when the
学習動作504を行う際には、圧力センサ44から受信する気相ガスGの圧力Pが安定した状態にあることが望ましい。ただし、燃料として用いられるガソリンが揮発性の高い成分を含むことから、図7に示すように、ガソリン残量や周辺環境の影響によって、気相ガスGの圧力Pが脈動しやすくなる。また、この脈動量は、学習前圧力P0が高いほど大きくなる傾向にあることが判明し、そのため、一定の開弁閾値THを用いた場合には、脈動による圧力低下を密閉弁3の開弁開始と誤判定し、あるいは、圧力低下に時間がかかりすぎるおそれがあった。
When performing the
そのため、図8に示すように、開弁閾値THは、学習前圧力P0が高いほど、大きい値となるように設定される。ここでは、以下のように、学習前圧力P0が取り得る圧力領域Aを、3つの圧力領域A1、A2、A3(A2>A1>A3)に分けて、それぞれに対応する3段階の開弁閾値TH1、TH2、TH3(TH2>TH1>TH3)を定めている。
圧力領域A1(標準):TH1
圧力領域A2(高圧):TH2
圧力領域A3(低圧):TH3
学習前圧力P0が、標準の圧力領域A1にあるときには、標準の開弁閾値TH1が選択され、より高い圧力領域A2にあるときには、開弁閾値TH1より大きな開弁閾値TH2が選択され、より低い圧力領域A3にあるときには、開弁閾値TH1より小さな開弁閾値TH3が選択される。3つの圧力領域Aは、圧力脈動の大きさを考慮したもので、標準の圧力領域A1(例えば、±10kPa)に対して、圧力領域A2では圧力脈動もより大きく(例えば、±20kPa)、圧力領域A3では圧力脈動はより小さくなる(例えば、±5kPa)。
Therefore, as shown in FIG. 8, the valve opening threshold TH is set so that the higher the pre-learning pressure P0, the larger the value. Here, as described below, the pressure region A that can be taken by the pre-learning pressure P0 is divided into three pressure regions A1, A2, and A3 (A2>A1> A3), and the corresponding three-step valve opening thresholds correspond to each. TH1, TH2, and TH3 (TH2>TH1> TH3) are defined.
Pressure region A1 (standard): TH1
Pressure region A2 (high pressure): TH2
Pressure region A3 (low pressure): TH3
When the pre-learning pressure P0 is in the standard pressure region A1, the standard valve opening threshold TH1 is selected, and when it is in the higher pressure region A2, the valve opening threshold TH2 larger than the valve opening threshold TH1 is selected and lower. When in the pressure region A3, a valve opening threshold TH3 smaller than the valve opening threshold TH1 is selected. The three pressure regions A take into account the magnitude of the pressure pulsation, and the pressure pulsation is also larger (for example, ± 20 kPa) in the pressure region A2 than the standard pressure region A1 (for example, ± 10 kPa). In region A3 the pressure pulsation is smaller (eg ± 5 kPa).
(圧力低下量検出部54)
圧力低下量検出部54は、学習動作504により、開度指令量K1がゼロから徐々に増加されるときの、学習前圧力P0からの圧力低下量ΔPを検出する。圧力低下量ΔPは、学習前圧力P0から、開度指令量K1がゼロから徐々に増加されるときの気相ガスGの圧力Pを減算した値として算出される(すなわち、ΔP=P0−P)。開弁開始学習部52は、学習前圧力P0に応じて設定された開弁閾値TH1〜TH3と、開度指令量K1を増加させながら随時検出される圧力低下量ΔPとを比較し、圧力低下量ΔPが開弁閾値TH1〜TH3以上となったときに(すなわち、ΔP≧TH1〜TH3)、開弁開始と判定する。
(Pressure drop detection unit 54)
The pressure drop amount detection unit 54 detects the pressure drop amount ΔP from the pre-learning pressure P0 when the opening command amount K1 is gradually increased from zero by the
図7に示すように、圧力領域A1、A2、A3において、それぞれ、密閉弁3の開度指令量K1に対応するバルブ33のストローク量を、時点1から時点2へ向けて徐々に増加していき、時点2以降で、バルブ33が閉口位置301から離れることが可能なストローク量に達する場合について、開弁閾値THによる開弁開始の判定位置を比較する。
なお、前述したように、密閉弁3の開弁開始量K0は、気相ガスGの圧力P(学習前圧力P0)の大きさによって変化するため、異なる圧力領域Aでは圧力低下が開始されるタイミングも異なることになるが、ここでは説明のために、圧力領域A1、A2、A3の違いによる開弁開始位置のずれについては無視しており、圧力低下のタイミングを揃えた状態で比較している。
As shown in FIG. 7, in the pressure regions A1, A2, and A3, the stroke amount of the
As described above, since the valve opening start amount K0 of the
例えば、一定の開弁閾値THを、標準の圧力領域A1の脈動量において誤作動しない大きさとした場合には、開度指令量K1に対応するバルブ33のストローク量を徐々に増加したとき、時点2にて、気相ガスGの圧力Pが低下し始めると、時点2の直後の時点3にて圧力低下量ΔPが開弁閾値THに達し、速やかに開弁判定がなされる。一方、より高い圧力領域A2では、時点2まで密閉弁3の密閉状態が維持されるにもかかわらず、時点1において、脈動による圧力低下を開弁開始によるものと誤判定してしまう。また、より低い圧力領域A3では、本来の開弁開始位置で圧力が低下し始めても、圧力低下量が小さいために、時点3を大きく超えた時点4まで、判定がなされない。
For example, when the constant valve opening threshold TH is set to a size that does not malfunction in the pulsation amount of the standard pressure region A1, when the stroke amount of the
これに対して、図8に示すように、圧力領域A1、A2、A3において、それぞれ学習前圧力P0に応じた開弁閾値TH1〜TH3に設定した場合には、いずれも、本来の開弁開始位置の近傍で、判定がなされる。例えば、より高い圧力領域A2では、脈動量に応じて、より大きい開弁閾値TH2に設定されるので、開度指令量K1に対応するバルブ33のストローク量を徐々に増加したとき、時点2を超えて低下し始めるまで、圧力低下量ΔPは開弁閾値TH2に達しない。また、より低い圧力領域A3では、脈動量に応じて、より小さい開弁閾値TH3に設定されるので、時点2を超えて低下し始めると、速やかに開弁閾値TH3に達する。
On the other hand, as shown in FIG. 8, when the valve opening thresholds TH1 to TH3 corresponding to the pre-learning pressure P0 are set in the pressure regions A1, A2, and A3, the original valve opening starts. The judgment is made in the vicinity of the position. For example, in the higher pressure region A2, a larger valve opening threshold TH2 is set according to the pulsation amount. Therefore, when the stroke amount of the
このように、学習前圧力P0に応じた複数の圧力領域A1〜A3と、それぞれに対応する複数の開弁閾値TH1〜TH3を設定し、これらの関係を予め学習して、閾値マップMとして記憶しておくことができる。開弁開始学習部52は、学習前圧力に対応する開弁閾値TH1〜TH3を、閾値マップMに照合して読み取り、学習動作504を行うことにより、誤判定を防止しながら、開弁開始量K0を精度よく学習することができる。
In this way, a plurality of pressure regions A1 to A3 corresponding to the pre-learning pressure P0 and a plurality of valve opening thresholds TH1 to TH3 corresponding to each are set, and these relationships are learned in advance and stored as a threshold map M. Can be done. The valve opening start learning unit 52 reads the valve opening thresholds TH1 to TH3 corresponding to the pre-learning pressure by collating with the threshold map M, and performs the
具体的には、各圧力領域A1〜A3について、予め基準となる学習前圧力P0を設定し(例えば、各圧力領域の中央値)、その場合の圧力脈動波形における最大値Pmaxと最小値Pminから、それらの差分である脈動量が大きいほど、開弁閾値THを大きい値とする。例えば、脈動量の2分の1の値を脈動成分ΔPu(すなわち、ΔPu=(Pmax−Pmin)/2)として、この脈動成分ΔPuよりも大きい値とする。好適には、下記式のように、脈動成分ΔPuに所定の余裕度αを加えて、開弁閾値THを設定することができる。
TH=ΔPu+α=(Pmax−Pmin)/2)+α
Specifically, for each pressure region A1 to A3, a reference pre-learning pressure P0 is set in advance (for example, the median value of each pressure region), and from the maximum value Pmax and the minimum value Pmin in the pressure pulsation waveform in that case. The larger the pulsation amount, which is the difference between them, the larger the valve opening threshold TH is set. For example, a value that is half of the pulsation amount is set as a pulsation component ΔPu (that is, ΔPu = (Pmax−Pmin) / 2), and is set to a value larger than this pulsation component ΔPu. Preferably, the valve opening threshold TH can be set by adding a predetermined margin α to the pulsating component ΔPu as described in the following equation.
TH = ΔPu + α = (Pmax-Pmin) / 2) + α
閾値マップMを作成する際には、圧力領域A1〜A3の3つの領域に限らず、任意の数の圧力領域Aを設けて、それぞれについて、圧力脈動を考慮した開弁閾値THが設定されていればよい。各領域の境界となる圧力も特に限定されず、適宜設定することができる。また、図8に示すように、閾値マップMは、学習前圧力P0となる気相ガスGの圧力Pと開弁閾値THとの関係を学習し、その結果に基づく関係式等として、記憶しておくこともできる。その場合には、学習前圧力P0と関係式とに基づいて開弁閾値THが算出される。 When creating the threshold map M, not only the three regions A1 to A3 but also an arbitrary number of pressure regions A are provided, and the valve opening threshold TH in consideration of the pressure pulsation is set for each of them. Just do it. The pressure at the boundary of each region is not particularly limited and can be appropriately set. Further, as shown in FIG. 8, the threshold map M learns the relationship between the pressure P of the gas phase gas G, which is the pre-learning pressure P0, and the valve opening threshold TH, and stores it as a relational expression or the like based on the result. You can also keep it. In that case, the valve opening threshold TH is calculated based on the pre-learning pressure P0 and the relational expression.
さらに、開弁閾値設定部53は、学習前圧力P0を用いて設定された開弁閾値THを、圧力脈動に影響する燃料タンク62内外の環境情報の少なくとも1つに基づいて補正した補正閾値として設定することもできる。環境情報としては、燃料タンク62の温度、燃料タンク62内の燃料残量、及び、燃料タンク62内の燃料性状のうちの少なくとも1つを用いることができる。また、環境情報はこれらに限られるものではなく、例えば、車両6の走行直後や走行中に学習動作504が行われる場合には、車両6の走行経路の路面状態や内燃機関61の運転状態等に基づいて、開弁閾値THを補正することもできる。
Further, the valve opening threshold setting unit 53 corrects the valve opening threshold TH set by using the pre-learning pressure P0 as a correction threshold corrected based on at least one of the environmental information inside and outside the
図2に示すように、これら環境情報は、制御装置5に入力される各種センサからの情報や車両6の制御装置からの情報に基づいている。これら環境情報のうち、燃料タンク62の温度は、燃料タンク62の周辺に配置される温度センサS1を用いて検出又は推定することができ、燃料タンク62内の燃料残量は、燃料タンク62に設置される液面センサS2を用いて検出することができる。燃料タンク62内の燃料性状は、例えば、燃料Fの揮発性等の気相ガスGの圧力Pに影響する性状であり、内燃機関61に応じた燃料情報として車両6の制御装置から得ることができる。
As shown in FIG. 2, these environmental information is based on the information from various sensors input to the
これら環境情報の変化は、いずれも、燃料タンク62の気相ガスGの圧力Pを変化させる方向に作用し、圧力脈動の大きさに影響する。この圧力脈動の大きさは、燃料タンク62の温度が高くなるほど大きくなり、燃料タンク62内の燃料残量が多いほど大きくなる。また、燃料タンク62内の燃料Fの揮発性が高いほど、圧力脈動の大きさが大きくなる。
All of these changes in environmental information act in the direction of changing the pressure P of the gas phase gas G in the
したがって、図9に示すように、学習前圧力P0となる気相ガスGの圧力Pに対応する開弁閾値THを設定するとともに、これら環境情報を検出し、その大きさに応じて開弁閾値THを補正した補正閾値を、開弁開始学習部52における学習に用いることができる。その場合には、これら環境情報のそれぞれについて、標準領域、すなわち、気相ガスGの圧力Pと開弁閾値THの関係を示す標準の特性線に対して補正の必要のない領域を設定し、標準領域よりも圧力脈動が大きくなる領域又は小さくなる領域にあるときに、標準の開弁閾値THを補正する。具体的には、圧力脈動に影響する環境情報の数や大きさに応じて、標準の開弁閾値THをさらに増減する補正を行うことにより、圧力脈動による開弁開始の判定を、より迅速かつ精度よく行うことが可能になる。 Therefore, as shown in FIG. 9, the valve opening threshold TH corresponding to the pressure P of the gas phase gas G, which is the pre-learning pressure P0, is set, and these environmental informations are detected, and the valve opening threshold is set according to the magnitude thereof. The TH-corrected correction threshold value can be used for learning in the valve opening start learning unit 52. In that case, for each of these environmental information, a standard region, that is, a region that does not need to be corrected with respect to the standard characteristic line indicating the relationship between the pressure P of the gas phase gas G and the valve opening threshold TH is set. The standard valve opening threshold TH is corrected when the pressure pulsation is greater than or less than the standard region. Specifically, by making a correction to further increase or decrease the standard valve opening threshold TH according to the number and size of environmental information affecting the pressure pulsation, the determination of the valve opening start due to the pressure pulsation can be made more quickly. It will be possible to do it with high accuracy.
(関係学習部55)
図6に示すように、制御装置5の関係学習部55は、車両6及び蒸発燃料処理装置1の使用が開始された後に、開度指令部51による開度指令量K1を気相ガスGの圧力Pによって補正するために構築されている。関係学習部55は、バルブ33が閉口位置301にある状態において、学習前圧力P0である気相ガスGの圧力Pが異なる複数の場合について、開弁開始学習部52によって学習される開弁開始量K0を用いて、開弁開始量K0と気相ガスGの圧力Pとの関係を学習する。そして、開弁開始量K0と気相ガスGの圧力Pとの圧力関係マップM1が作成され又は更新される。
(Relationship Learning Department 55)
As shown in FIG. 6, the relationship learning unit 55 of the
図3、図4に示すように、密閉流路311の流入部312に作用する気相ガスGの圧力Pは、密閉流路311の流出部314に作用するキャニスタ2内の圧力よりも高く、バルブ33には、バルブ33が軸線方向Lの基端側L2に移動しようとする圧力が作用する。そして、気相ガスGの圧力Pが高くなるほどバルブ33を軸線方向Lの基端側L2に移動させようとする圧力が高くなる。そのため、開弁開始学習部52による、開閉弁23の開弁開始量K0は、気相ガスGの圧力Pが高くなるほど小さく検出される。
As shown in FIGS. 3 and 4, the pressure P of the gas phase gas G acting on the
(開度補正部56)
図5に示すように、制御装置5の開度補正部56は、開度指令部51による開度指令量K1に、開弁開始量K0を加味して補正する。そして、密閉弁3の開度を直接検出していなくても、開度補正部56によって密閉弁3の不感帯による誤差要因を補正して、密閉弁3の開度を目標とする開度に近づけ、密閉弁3を通過する気相ガスGの流量を適切な流量に制御する。
(Opening correction unit 56)
As shown in FIG. 5, the opening degree correction unit 56 of the
図6に示すように、開度補正部56は、ベーパ動作501及びパージ動作503のいずれを行うときにも、開弁開始量K0と気相ガスGの圧力Pとの圧力関係マップM1を用いて、開度指令部51による開度指令量K1を補正する。開度補正部56は、ベーパ動作501及びパージ動作503を行うときには、密閉弁3によってベーパ配管41が開けられるときの、気相ガスGの圧力Pである動作時圧力Paを圧力センサ44によって検出する。
As shown in FIG. 6, the opening degree correction unit 56 uses the pressure relationship map M1 between the valve opening start amount K0 and the pressure P of the gas phase gas G when performing either the
次いで、開度補正部56は、動作時圧力Paを圧力関係マップM1に照合して、動作時圧力Paに応じた開弁開始量K0である動作時開弁開始量Kaを読み取る。次いで、開度補正部56は、開度指令部51が密閉弁3のステッピングモータ35へ開度指令量K1を送信する際に、この開度指令量K1に動作時開弁開始量Kaを加える補正を行う。換言すれば、開度補正部56は、開度指令部51からステッピングモータ35に送信される開度指令量K1としてのパルス数を、開度指令量K1に相当するパルス数に動作時開弁開始量Kaに相当するパルス数を加えたパルス数とする補正を行う。
Next, the opening degree correction unit 56 collates the operating pressure Pa with the pressure relationship map M1 and reads the operating valve opening start amount Ka, which is the valve opening start amount K0 corresponding to the operating pressure Pa. Next, when the opening degree commanding unit 51 transmits the opening degree commanding amount K1 to the stepping
こうして、図5に示すように、開度補正部56によって、密閉弁3の開度の目標値Xとしての目標開度に基づく開度指令量K1に、動作時開弁開始量Kaが加えられた補正後開度指令量K2が求められる。そして、ベーパ動作501及びパージ動作503において、密閉弁3によってベーパ配管41が開けられるときには、開度指令部51から密閉弁3のステッピングモータ35へ補正後開度指令量K2が送信され、密閉弁3の開度が決定される。
In this way, as shown in FIG. 5, the opening degree correction unit 56 adds the valve opening start amount Ka during operation to the opening degree command amount K1 based on the target opening degree as the target value X of the opening degree of the
(蒸発燃料処理装置1の制御)
図1に示すように、車両6において、制御装置5が密閉動作を行い、密閉弁3の開度がゼロであり、バルブ33がハウジング31の密閉流路311を閉塞するときには、燃料タンク62からキャニスタ2へのベーパ配管41が閉塞されている。そして、燃料タンク62内の気相ガスGの圧力Pは適宜増加する。以下に、フローチャートを参照して、学習動作504、ベーパ動作501、キャニスタパージ動作502及びパージ動作503について説明する。
(Control of Evaporative Fuel Processing Device 1)
As shown in FIG. 1, in the vehicle 6, when the
(学習動作504)
図10のフローチャートに示すように、密閉弁3の開度がゼロであるときには、制御装置5が学習動作504を行う。学習動作504においては、圧力センサ44によって気相ガスGの圧力Pが検出される(ステップS101)。そして、制御装置5の関係学習部55によって、検出された気相ガスGの圧力Pが圧力関係マップM1の作成に適しているか否かが判定される(ステップS102)。この判定は、複数の異なる気相ガスGの圧力Pと開弁開始量K0との関係を圧力関係マップM1として求めるために行う。
(Learning operation 504)
As shown in the flowchart of FIG. 10, when the opening degree of the
検出された気相ガスGの圧力Pが圧力関係マップM1の作成に適している場合には、制御装置5の開弁開始学習部52による開弁開始量ルーチンが実行される(ステップS103)。図11のフローチャートに示すように、開弁開始量ルーチンにおいては、まず、制御装置5の開度指令部51が、開度指令量K1をゼロとしている状態において検出された気相ガスGの圧力Pが、学習前圧力P0として読み込まれる(ステップS111)。この学習前圧力P0は、例えば、ステップS101において検出された気相ガスGの圧力Pである。次いで、制御装置5の開弁閾値設定部53が、学習前圧力P0を閾値マップMと照合することにより、開弁閾値THを設定する(ステップS112)。
When the detected pressure P of the gas phase gas G is suitable for creating the pressure relationship map M1, the valve opening start amount routine by the valve opening start learning unit 52 of the
その後、制御装置5の開度指令部51が、開度指令量K1を所定量増加させる(ステップS113)。続いて、圧力センサ44によって気相ガスGの圧力Pが検出され(ステップS114)、制御装置5の圧力低下量検出部54が、学習前圧力P0から気相ガスGの圧力Pを減算して、圧力低下量ΔP(=P0−P)を算出する。
After that, the opening command unit 51 of the
制御装置5の開弁開始学習部52は、圧力低下量ΔPを開弁閾値THと比較して、圧力低下量ΔPが開弁閾値TH以上となったか否かを判定する(ステップS115)。ΔP≧THとなったときには、気相ガスGの圧力Pが低下を開始したと判断して、このときの開度指令量K1を開弁開始量K0とする(ステップS116)。ΔP<THとなったときには、気相ガスGの圧力Pの低下がまだ開始されないと判断して、開度指令量K1を増加し、圧力低下量ΔPを算出して開弁閾値THと比較することを繰り返す(ステップS113〜115)。
The valve opening start learning unit 52 of the
こうして、気相ガスGの圧力Pの圧力低下量ΔPに基づいて、開弁開始位置が学習され、開弁開始量K0と気相ガスGの圧力Pとの関係が圧力関係マップM1の一部として得られる(ステップS117)。 In this way, the valve opening start position is learned based on the pressure drop amount ΔP of the pressure P of the gas phase gas G, and the relationship between the valve opening start amount K0 and the pressure P of the gas phase gas G is a part of the pressure relationship map M1. (Step S117).
その後、図10のフローチャートに示すように、圧力センサ44による気相ガスGの圧力Pの検出が継続される(ステップS101)。また、関係学習部55によって、検出された気相ガスGの圧力Pが圧力関係マップM1の作成に適しているか否かが判定される(ステップS102)。そして、複数の異なる気相ガスGの圧力Pが検出されるときに、開弁開始量ルーチンが繰り返し行われる(ステップS103,S111〜S117)。
After that, as shown in the flowchart of FIG. 10, the detection of the pressure P of the gas phase gas G by the
このように、学習動作504が終了されるまでは(ステップS104)、気相ガスGの圧力Pが適宜異なる範囲において、開弁開始量K0と気相ガスGの圧力Pとの関係が取得され(ステップS117)、開弁開始量K0と気相ガスGの圧力Pとの圧力関係マップM1が作成される。
In this way, until the
(ベーパ動作501)
車両6の乗員は、燃料タンク62に燃料Fを給油するときには、車室内に設けられた給油スイッチを押す。そして、給油スイッチの操作を受けて動作時が認定され、制御装置5によるベーパ動作501が行われるに際し、開度補正部56が、圧力関係マップM1を利用して開度指令部51による開度指令量K1を補正する。
(Vapor operation 501)
When refueling the
具体的には、図12のフローチャートに示すように、給油スイッチの入力の有無によってベーパ動作501を行うか否かが判定される(ステップS201)。給油スイッチが押されたときには、動作時が認定され、圧力センサ44によって、動作時の気相ガスGの圧力Pとしての動作時圧力Paが検出される(ステップS202)。
Specifically, as shown in the flowchart of FIG. 12, it is determined whether or not the
次いで、図6に示すように、動作時圧力Paが圧力関係マップM1に照合され、この動作時圧力Paに応じた開弁開始量K0である動作時開弁開始量Kaが圧力関係マップM1から読み取られる(ステップS203)。そして、図5に示すように、開度指令部51による開度指令量K1は、目標開度に応じた開度指令量K1に、動作時開弁開始量Kaが加えられた補正後開度指令量K2として決定される(ステップS204)。目標開度は、燃料タンク62からキャニスタ2にパージする気相ガスGの目標流量に応じて決定されたものである。
Next, as shown in FIG. 6, the operating pressure Pa is collated with the pressure relationship map M1, and the operating valve opening start amount Ka, which is the valve opening start amount K0 corresponding to the operating pressure Pa, is from the pressure relationship map M1. Read (step S203). Then, as shown in FIG. 5, the opening command amount K1 by the opening command unit 51 is the corrected opening degree obtained by adding the valve opening start amount Ka during operation to the opening degree command amount K1 corresponding to the target opening degree. It is determined as the command amount K2 (step S204). The target opening degree is determined according to the target flow rate of the gas phase gas G purged from the
次いで、開度指令部51から密閉弁3のステッピングモータ35へ補正後開度指令量K2が送信されて、密閉弁3によってベーパ配管41が開けられる(ステップS205)。また、制御装置5からの指令を受けて、キャニスタ2の開閉弁23によって圧抜き口213が開けられる(ステップS206)。こうして、密閉弁3を流れる気相ガスGが目標流量に制御されて、燃料タンク62からキャニスタ2へベーパ配管41を経由して気相ガスGがパージされる(ステップS207)。このとき、燃料タンク62内の気相ガスGによる圧力Pとキャニスタ2内の圧力との差によって、燃料タンク62内の気相ガスGがキャニスタ2へ流れ、気相ガスGに含まれる蒸発燃料F1の燃料成分がキャニスタ2の吸着材22に吸着される。
Next, the corrected opening command amount K2 is transmitted from the opening command unit 51 to the stepping
その後、圧力センサ44によって気相ガスGの圧力Pが検出され(ステップS208)、気相ガスGの圧力Pが所定圧力以下に低下したか否かが判定される(ステップS209)。気相ガスGの圧力Pが所定圧力以下に低下したときには、密閉弁3によってベーパ配管41が閉じられる(ステップS210)。また、開閉弁23によってキャニスタ2の圧抜き口213が閉じられる(ステップS211)。こうして、ベーパ動作501が終了し、制御装置5によって給油口621が開けられ、車両6の乗員は、給油口621から燃料タンク62内に燃料を給油することができる。
After that, the pressure P of the gas phase gas G is detected by the pressure sensor 44 (step S208), and it is determined whether or not the pressure P of the gas phase gas G has dropped to a predetermined pressure or less (step S209). When the pressure P of the gas phase gas G drops below a predetermined pressure, the
また、車両6の乗員等が燃料タンク62に燃料Fの給油を行うときには、密閉弁3はベーパ配管41を開けておくとともに、開閉弁23はキャニスタ2の圧抜き口213を開けておくことができる。
Further, when the occupant or the like of the vehicle 6 refuels the fuel F to the
(キャニスタパージ動作502)
キャニスタパージ動作502は、内燃機関61の燃焼運転が行われる際に、キャニスタ2の吸着材22に吸着された燃料成分を、内燃機関61の吸気管611へパージするために行われる。キャニスタパージ動作502が行われるタイミングは、内燃機関61の制御装置5によって適宜決定される。
(Canister purge operation 502)
The
具体的には、図13のフローチャートに示すように、吸着材22に吸着された燃料成分が、キャニスタ2から内燃機関61の吸気管611へパージされるときには、開閉弁23によってキャニスタ2の圧抜き口213が開けられるとともに(ステップS301)、パージ弁43によってパージ配管42が開けられる(ステップS302)。このとき、キャニスタ2は、パージ配管42を介して内燃機関61の吸気管611に繋がる。そして、キャニスタ2内の圧力(大気圧)と内燃機関61の吸気管611内の圧力(負圧)との差によって、吸着材22における燃料成分が吸気管611へ流れる。そして、吸着材22から離脱された燃料成分は、内燃機関61に噴射される燃料Fとともに内燃機関61の燃焼運転に使用される。
Specifically, as shown in the flowchart of FIG. 13, when the fuel component adsorbed on the adsorbent 22 is purged from the
次いで、開閉弁23及びパージ弁43が開けられて所定時間が経過したか否かが判定される(ステップS303)。そして、所定時間が経過した後には、開閉弁23によってキャニスタ2の圧抜き口213が閉じられるとともに(ステップS304)、パージ弁43によってパージ配管42が閉じられる(ステップS305)。こうして、キャニスタパージ動作502が終了し、キャニスタ2の吸着材22に吸着された燃料成分が内燃機関61の燃焼運転に使用される。
Next, it is determined whether or not the on-off
(パージ動作503)
図14のフローチャートに示すように、内燃機関61の燃焼運転を行うときには、通常は、密閉弁3によって燃料タンク62が密閉されている。また、燃料タンク62の圧力センサ44によって気相ガスGの圧力Pの検出が継続される(ステップS401)。そして、気相ガスGの圧力Pが所定圧力以上になったか否かが判定される(ステップS402)。気相ガスGの圧力Pが所定圧力以上になったときには、動作時が認定され、制御装置5によるパージ動作503が行われる。
(Purge operation 503)
As shown in the flowchart of FIG. 14, when the combustion operation of the
具体的には、開度設定ルーチン(ステップS403)が実行される。図15のフローチャートに示すように、開度設定ルーチンにおいては、圧力センサ44によって動作時の気相ガスGの圧力Pとしての動作時圧力Paが検出される(ステップS421)。次いで、図6に示すように、動作時圧力Paが圧力関係マップM1に照合され、この動作時圧力Paに応じた開弁開始量K0である動作時開弁開始量Kaが圧力関係マップM1から読み取られる(ステップS422)。 Specifically, the opening degree setting routine (step S403) is executed. As shown in the flowchart of FIG. 15, in the opening degree setting routine, the operating pressure Pa as the pressure P of the operating gas phase gas G is detected by the pressure sensor 44 (step S421). Next, as shown in FIG. 6, the operating pressure Pa is collated with the pressure relationship map M1, and the operating valve opening start amount Ka, which is the valve opening start amount K0 corresponding to the operating pressure Pa, is from the pressure relationship map M1. Read (step S422).
次いで、気相ガスGの圧力Pと、密閉弁3を流れる気相ガスGの目標流量とに基づいて、目標流量を得るための密閉弁3の開度が決定される(ステップS423)。密閉弁3を流れる気相ガスGの目標流量は、内燃機関61の空燃比の制御に適した流量とする。次いで、図5に示すように、開度指令部51による開度指令量K1は、密閉弁3の開度に応じた開度指令量K1に、動作時開弁開始量Kaが加えられた補正後開度指令量K2として決定される(ステップS424)。
Next, the opening degree of the sealing
次いで、開度指令部51から密閉弁3のステッピングモータ35へ補正後開度指令量K2が送信されて、密閉弁3によってベーパ配管41が開けられる(ステップS404)。また、制御装置5からの指令を受けて、パージ弁43によってパージ配管42が開けられる(ステップS405)。なお、パージ弁43によってパージ配管42が開けられた後に、密閉弁3によってベーパ配管41が開けられてもよい。また、パージ弁43によってパージ配管42が開けられるときには、開閉弁23によってキャニスタ2の圧抜き口213が開けられてもよい。
Next, the corrected opening command amount K2 is transmitted from the opening command unit 51 to the stepping
こうして、密閉弁3及びパージ弁43を流れる気相ガスGが目標流量に制御されて、燃料タンク62の気相ガスGから、ベーパ配管41及びパージ配管42を経由して内燃機関61の吸気管611へ気相ガスGがパージされる(ステップS406)。このとき、燃料タンク62内の気相ガスGによる圧力Pと、吸気管611内の圧力との差によって、燃料タンク62内のガスが内燃機関61の吸気管611へ流れる。
In this way, the gas phase gas G flowing through the
また、パージ動作503及びキャニスタパージ動作502として、蒸発燃料処理装置1から吸気管611へ気相ガスGがパージされる前の内燃機関61においては、燃料噴射装置63による噴射燃料F2の供給が行われて、制御装置5によって空燃比が目標空燃比になるようフィードバック制御が行われている。
Further, in the
次いで、圧力センサ44によって気相ガスGの圧力Pが検出され(ステップS407)、気相ガスGの圧力Pが所定量以上低下したか否かが判定される(ステップS408)。気相ガスGの圧力Pが所定量以上低下したときには、開度設定ルーチン(ステップS409)が再び実行される。
Next, the
また、圧力センサ44によって気相ガスGの圧力Pが検出されたときには、気相ガスGの圧力Pが所定圧力以下に低下したか否かが判定される(ステップS410)。気相ガスGの圧力Pが所定圧力以下になったときには、密閉弁3によってベーパ配管41が閉じられる(ステップS411)。また、パージ弁43によってパージ配管42が閉じられる(ステップS412)。こうして、パージ動作503が終了し、燃料タンク62内に生じた気相ガスGが内燃機関61の燃焼運転に使用される。
Further, when the pressure P of the gas phase gas G is detected by the
(圧力関係マップM1の更新等)
本形態においては、制御装置5による各動作501〜504が、別々に行われるフローチャート(図10〜図15)を示したが、これらに限るものではない。学習動作504は、ベーパ動作501、キャニスタパージ動作502、パージ動作503が行われる前だけでなく、これら各動作501,502,503が行われた後においても、継続的に行うことができる。学習動作504は、密閉弁3によって燃料タンク62が密閉される、制御装置5の密閉動作の途中の適宜タイミングで行うことができる。また、学習動作504は、ベーパ動作501とキャニスタパージ動作502との間、キャニスタパージ動作502とパージ動作503との間、パージ動作503とベーパ動作501との間等に行うことができる。
(Update of pressure-related map M1, etc.)
In the present embodiment, the flowcharts (FIGS. 10 to 15) in which each
また、ベーパ動作501又はパージ動作503は、学習動作504によって圧力関係マップM1が作成される前に行うこともできる。この場合には、開度補正部56は、制御装置5内に初期設定された関係マップを一時的に用い、その後の学習動作504によって圧力関係マップM1が作成された後に、この作成された圧力関係マップM1を用いることができる。圧力関係マップM1は、学習動作504が行われるごとに適宜更新することができる。
Further, the
(作用効果)
本形態の蒸発燃料処理装置1においては、ステッピングモータ35の動作によって密閉弁3がパージ配管41を実際に開けるときの開弁開始量K0を学習する際に、学習前圧力P0からの圧力低下量ΔPを利用する。これにより、圧力脈動の影響を低減して、精度よい学習が可能になり、その結果を用いて密閉弁3の開度を決定するための開度指令量K1を適切に補正することができる。また、複数の開弁開始量K0と複数の学習前圧力P0に対応する気相ガスGの圧力Pとの関係を学習して、開弁開始量K0と気相ガスGの圧力Pとの圧力関係マップM1を作成することができる。
(Action effect)
In the evaporative fuel processing apparatus 1 of the present embodiment, when the
したがって、本形態の蒸発燃料処理装置1によれば、ベーパ動作501及びパージ動作503における密閉弁3を目標開度に制御して、キャニスタ2や吸気管611へ蒸発燃料F1がパージされる際に、燃料タンク62からの蒸発燃料F1のパージ流量をより適切に定量的に制御することができる。
Therefore, according to the evaporative fuel processing device 1 of the present embodiment, when the evaporative fuel F1 is purged to the
本発明は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲においてさらに異なる実施形態を構成することが可能である。また、本発明は、様々な変形例、均等範囲内の変形例等を含む。さらに、本発明から想定される様々な構成要素の組み合わせ、形態等も本発明の技術思想に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and further different embodiments can be configured without departing from the gist thereof. The present invention also includes various modifications, modifications within an equal range, and the like. Further, the technical idea of the present invention also includes combinations, forms, etc. of various components assumed from the present invention.
1 蒸発燃料処理装置
2 キャニスタ
3 密閉弁
41 ベーパ配管
42 パージ配管
43 パージ弁
44 圧力センサ
5 制御装置
61 内燃機関
62 燃料タンク
1 Evaporated
Claims (6)
前記蒸発燃料を吸着する吸着材(22)を有するキャニスタ(2)と、
前記燃料タンクから前記キャニスタに繋がるベーパ配管(41)に設けられ、アクチュエータ(35)によって、前記ベーパ配管を開閉する開度を定量的に調整可能な密閉弁(3)と、
前記燃料タンクに設けられ、前記燃料タンク内の気相ガスの圧力(P)を検出する圧力センサ(44)と、
前記キャニスタから前記内燃機関の吸気管(611)に繋がるパージ配管(42)に設けられ、前記パージ配管を開閉するパージ弁(43)と、
前記密閉弁によって前記ベーパ配管を閉じて前記燃料タンクを密閉する密閉動作、前記密閉弁によって前記ベーパ配管を開けて、前記燃料タンク内の前記気相ガスを前記キャニスタへパージするベーパ動作(501)、前記パージ弁によって前記パージ配管を開けて、前記キャニスタ内の燃料成分を前記吸気管へパージするキャニスタパージ動作(502)、前記密閉弁によって前記ベーパ配管を開けるとともに前記パージ弁によって前記パージ配管を開けて、前記キャニスタをバイパスして前記燃料タンク内の前記気相ガスを前記吸気管へパージするパージ動作(503)、及び、前記ベーパ動作及び前記パージ動作の少なくとも一方における前記密閉弁の開度を学習する学習動作(504)のそれぞれを実行可能な制御装置(5)と、を備え、
前記制御装置は、
前記密閉弁の開度を決定するための開度指令量(K1)を前記アクチュエータに送信する開度指令部(51)と、
前記学習動作において、前記開度指令量がゼロから徐々に増加されるときに、前記気相ガスの圧力が低下を開始したときの前記開度指令量に基づいて、開弁開始量(K0)を学習する開弁開始学習部(52)と、
前記気相ガスの圧力が低下を開始したことを判定するための開弁閾値(TH)を、前記学習動作を開始する時点以前の前記気相ガスの圧力である学習前圧力(P0)に基づいて設定する開弁閾値設定部(53)と、を有しており、
前記ベーパ動作又は前記パージ動作を行うために前記密閉弁を開けるときに、前記開弁開始学習部による前記開弁開始量に基づいて前記開度指令部による前記開度指令量を決定する、蒸発燃料処理装置。 An evaporative fuel processing apparatus (1) provided in a vehicle (6) having an internal combustion engine (61) and a fuel tank (62) to process the evaporated fuel (F1) in which the fuel in the fuel tank has evaporated.
A canister (2) having an adsorbent (22) for adsorbing the evaporated fuel,
A closed valve (3) provided in the vapor pipe (41) connected from the fuel tank to the canister, and the opening degree of opening and closing the vapor pipe can be quantitatively adjusted by an actuator (35).
A pressure sensor (44) provided in the fuel tank to detect the pressure (P) of the gas phase gas in the fuel tank, and
A purge valve (43) provided in a purge pipe (42) connected from the canister to the intake pipe (611) of the internal combustion engine to open and close the purge pipe.
A sealing operation of closing the vapor pipe by the sealing valve to seal the fuel tank, and a vapor operation of opening the vapor pipe by the sealing valve and purging the vapor phase gas in the fuel tank to the canister (501). A canister purge operation (502) in which the purge pipe is opened by the purge valve to purge the fuel component in the canister to the intake pipe, the vapor pipe is opened by the closed valve, and the purge pipe is opened by the purge valve. A purge operation (503) that opens and purges the gas phase gas in the fuel tank to the intake pipe by bypassing the canister, and an opening degree of the closed valve in at least one of the vapor operation and the purge operation. The control device (5) capable of executing each of the learning operations (504) is provided.
The control device is
An opening command unit (51) for transmitting an opening command amount (K1) for determining the opening of the closed valve to the actuator, and an opening command unit (51).
In the learning operation, when the opening command amount is gradually increased from zero, the valve opening start amount (K0) is based on the opening command amount when the pressure of the gas phase gas starts to decrease. With the valve opening start learning unit (52) to learn
The valve opening threshold (TH) for determining that the pressure of the gas phase gas has started to decrease is based on the pre-learning pressure (P0) which is the pressure of the gas phase gas before the time when the learning operation is started. It has a valve opening threshold value setting unit (53) and a valve opening threshold value setting unit (53).
When the closed valve is opened to perform the vapor operation or the purge operation, the opening command amount by the opening command unit is determined based on the valve opening start amount by the valve opening start learning unit, evaporation. Fuel processing equipment.
前記開弁開始学習部は、前記内燃機関の停止時又は運転開始時に前記学習動作を行って、前記圧力低下量検出部にて検出される前記圧力低下量が、前記開弁閾値以上となったときに、前記気相ガスの圧力が低下を開始したと判定する、請求項1に記載の蒸発燃料処理装置。 The control device detects a pressure drop amount (ΔP) which is a value obtained by subtracting the pressure of the gas phase gas when the opening command amount is gradually increased from zero from the pre-learning pressure. It has a detection unit (54) and has a detection unit (54).
The valve opening start learning unit performs the learning operation when the internal combustion engine is stopped or when the operation is started, and the pressure decrease amount detected by the pressure decrease amount detection unit becomes equal to or greater than the valve opening threshold value. The evaporated fuel treatment apparatus according to claim 1, wherein it is determined that the pressure of the gas phase gas has started to decrease.
前記開弁閾値設定部において、前記開弁閾値は、前記学習前圧力に対応する前記閾値マップを読み取ることにより設定される、請求項1〜3のいずれか1項に記載の蒸発燃料処理装置。 The control device is created by learning in advance the maximum value (Pmax) and the minimum value (Pmin) of the pressure pulsation waveform that changes depending on the level of the pre-learning pressure, and the relationship between the pre-learning pressure and the valve opening threshold value. In the threshold map, the valve opening threshold is set to a larger value as the pulsation amount, which is the difference between the maximum value and the minimum value, is larger.
The evaporated fuel processing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the valve opening threshold is set by reading the threshold map corresponding to the pre-learning pressure in the valve opening threshold setting unit.
前記ベーパ動作又は前記パージ動作を行うために前記密閉弁を開けるときに前記圧力センサによって検出される前記気相ガスの圧力である動作時圧力(Pa)を前記関係マップに照合して、このときの前記開弁開始量である動作時開弁開始量を読み取り、前記開度指令部による前記開度指令量を前記動作時開弁開始量によって補正する開度補正部(56)と、を有する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の蒸発燃料処理装置。 In the learning operation, the control device applies a plurality of different pre-learning pressures when the valve opening start learning unit learns a plurality of different valve opening start amounts corresponding to the plurality of different pre-learning pressures. The relationship learning unit (55) that learns the relationship between the corresponding gas phase gas pressure and the valve opening start amount and creates a relationship map (M1) between the valve opening start amount and the gas phase gas pressure. When,
At this time, the operating pressure (Pa), which is the pressure of the gas phase gas detected by the pressure sensor when the sealing valve is opened to perform the vapor operation or the purging operation, is collated with the relationship map. It has an opening correction unit (56) that reads the operation valve opening start amount, which is the valve opening start amount, and corrects the opening command amount by the opening command unit by the operation valve opening start amount. , The evaporated fuel treatment apparatus according to any one of claims 1 to 5.
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